Conduciendo por Iowa, Hendrik J. Viljoen, distinguido profesor de ingeniería química y biológica en la Universidad de Nebraska, notó que los campos de soya se infestaban cada vez más con malezas cada temporada. El culpable es una maleza resistente al glifosato llamada "amaranto palmer""que amenaza los cultivos en el Medio Oeste.
Un pesticida que se usa actualmente para controlar el amaranto palmer es el "Dicamba", pero tiene efectos devastadores en áreas adyacentes, dañando árboles y otros cultivos, ya que tiende a desplazarse cuando se rocía en condiciones de viento.
Como un firme creyente en el concepto de que nuestro bienestar está estrechamente relacionado con la salud de los cultivos y animales dentro de nuestra cadena alimentaria, informa Viljoen en la revista Física de fluidos , de AIP Publishing, que se inspiró para crear una forma de detectar las malas hierbas tratadas que eliminen cualquier riesgo de deriva de pesticidas.
"Una solución de pesticida se puede estabilizar en un cilindro / rodillo horizontal giratorio similar a un cucharón de madera para miel", dijo Viljoen. "Su estabilidad depende de la velocidad a la que gira el aplicador. Pero el rodillo es solo una parte de un recipiente más grandeproceso, y hay algunos detalles técnicos con respecto al rodillo que también estamos abordando, es decir, reponer la carga de pesticida mediante la absorción desde un depósito en el centro del cilindro ".
La forma en que se aplican los pesticidas a las plantas hace la diferencia. Pueden rociarse desde la parte superior de la hoja, enrollarse o entregarse mediante un rodillo dentado para raspar y aplicar simultáneamente el pesticida ". Solo llegaremos aun diseño óptimo si entendemos cómo el ingrediente activo en el pesticida se entrega a la hierba, cómo ingresa al floema el sistema vascular de la planta que transporta el ingrediente activo y la eficacia de su mecanismo de destrucción ", explicó Viljoen.
Para aplicar el pesticida a las malezas, los rodillos se pueden montar en pequeños robots o tractores. "Nuestro objetivo de investigación actual es desarrollar un sistema en el que los vehículos aéreos no tripulados muestren campos y alimenten las imágenes a redes neuronales capacitadas para identificar las malas hierbas", dijo."La información sobre las especies de malezas y su ubicación exacta será utilizada por los robots para tratar las malezas".
Un hallazgo clave del grupo de Viljoen es que la forma preferida de operar el rodillo es rotarlo para que la velocidad original en la parte inferior del rodillo coincida con la dirección en la que viaja el robot. Ahora están haciendo experimentos para determinar cualquier sesgo de absorciónpara palmer amaranto, así como para explorar cómo formar parte de la superficie del rodillo serrada. "La idea es penetrar físicamente en la epidermis para mejorar la cantidad de ingrediente activo que se entrega a la hierba", dijo. "Para ampliar nuestra comprensión, 'hemos desarrollado un modelo matemático del transporte del pesticida en el floema "
La importancia de este trabajo es que si bien existe una presión creciente para producir suficientes alimentos para una población en crecimiento, el enfoque actual es insostenible. La tendencia actual es utilizar mayores cantidades y productos químicos más potentes para controlar las malas hierbas y las especies invasoras que han desarrollado resistenciaa pesticidas previamente efectivos.
"Debemos minimizar el impacto de nuestras prácticas en el medio ambiente y reducir el uso de productos químicos, sus residuos y metabolitos dentro de nuestra cadena alimentaria y en la mayor ecología", dijo Viljoen. "Existen tecnologías que pueden ayudarnos a lograr estos objetivos".Las tecnologías de pulverización de precisión utilizan inteligencia artificial para identificar malezas y solo pulverizar áreas específicas, pero podemos hacerlo mejor. Debemos eliminar el riesgo de deriva y minimizar la exposición de los cultivos y el suelo a los pesticidas ".
El desarrollo de un aplicador específico de malezas sin deriva preparará el camino para el control autónomo de malezas con robots inteligentes. "En esta etapa, no podemos imaginar la utilidad completa de estos robots, pero nos ofrecen la oportunidad de inspeccionar los camposy alertarnos sobre brotes de enfermedades, plagas o nematodos ", dijo Viljoen." En el futuro, el rodillo, con algunas modificaciones, también podría usarse para entregar pequeñas moléculas de ARN a las plantas. Las operaciones agrícolas más pequeñas que se centran en productos especializados seránprobablemente sean los primeros en adoptar la tecnología "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :